摘要：针对颗粒介质力学特性的颗粒尺度效应研究，选用土矿物颗粒制备不同颗粒尺度的抗剪试样，进行一系列直剪快剪和三轴抗剪试验，测得了不同颗粒粒径和体分比试样的变形曲线及剪应力强度：基于颗粒问微观作用力与重力比值和胞元体模型，首次从微观和细观角度解释颗粒尺度效应的物理机理．结果表明，随着介质中粗颗粒的比例增加和粒径减小，介质变形特性增强，剪应力强度也随之提高；体分比对变形和强度特性的影响比粒径的影响更加显著．基于介质特性尺度效应物理机理分析，提出衡量介质颗粒聚集和摩擦效应的微重比参数以及应变梯度和变形协调微裂纹引起颗粒尺度效应的细观机理解释；文中提出的胞元体模型大大减少了颗粒物质体系的计算自由度，为工业和工程设计的计算建模提供一种可行途径．

关键词：颗粒介质 颗粒尺度效应 抗剪试验 物理机理 

单位：华南理工大学土木与交通学院 广州510641 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室 广州510641